(This image acquired on July 22, 2022 by NASA's Mars Reconnaissance Orbiter shows sand dunes moving across the landscape. Winter frost covers the colder, north-facing half of each dune. Credit: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona)
(HiRISE captured these “megadunes,” also called barchans. Carbon dioxide frost and ice have formed over the dunes during the winter; as this starts to sublimate during spring, the darker-colored dune sand is revealed. Credit: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona)
(HiRISE captured this spring scene, when water ice frozen in the soil had split the ground into polygons. Translucent carbon dioxide ice allows sunlight to shine through and heat gases that escape through vents, releasing fans of darker material onto the surface (shown as blue in this enhanced-color image). Credit: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona)
지구보다 더 추운 화성에도 눈이 내릴 수 있습니다. 사실 화성은 기본적으로 지구보다 더 추울 뿐 아니라 1년이 지구의 두 배 정도 되므로 겨울 역시 지구의 두 배에 달합니다. 겨울철 화성의 극지방은 온도가 영하 123도 까지 떨어져 공기 중 수증기는 물론이고 대기의 대부분을 차지하는 이산화탄소까지 얼어붙어 드라이아이스가 됩니다. 지구의 1%에 불과하지만, 대부분이 이산화탄소인 대기와 매우 춥고 건조한 환경은 화성만의 독특한 겨울 풍경을 만듭니다.
나사 JPL의 과학자로 화성의 기후를 연구하는 실바인 피쿼스 (Sylvain Piqueux, a Mars scientist at NASA's Jet Propulsion Laboratory)은 화성에 존재하는 두 가지 형태의 얼음 덕분에 화성의 겨울 풍경은 지구와 크게 다르다는 점을 지적했습니다.
(Snow falls and ice and frost form on Mars, too. NASA’s spacecraft on and orbiting the Red Planet reveal the similarities to and differences from how we experience winter on Earth. Mars scientist Sylvain Piqueux of JPL explains in this video. Credit: NASA/JPL-Caltech)
기본적으로 화성에도 지구 같이 물의 얼음으로 된 눈이 존재할 수 있고 장소에 따라서는 스키를 탈 수도 있지만, 매우 건조한 환경이기 때문에 사실 하늘에서 눈이 펑펑 내리는 광경을 기대하기는 어렵습니다. 그보다 더 흔하게 볼 수 있는 것은 서리 (frost)입니다. 물과 이산화탄소 모두가 서리의 형태로 나타나지만, 특히 이산화탄소의 경우 서리의 형태로 직접 대기에서 얼어붙은 후 다시 기체 형태로 승화하기 때문에 여러 가지 독특한 지형을 만듭니다.
나사의 과학자들은 화성 위성 탐사선들의 이미지를 분석해서 화성의 계절에 따른 변화를 관측해 왔습니다. 예를 들어 위의 사진에서 보는 것처럼 겨울철이 되면 모래 사구 위에 서리가 형성되었다가 다시 기온이 올라가면서 승화하면 검은색으로 독특한 흔적을 남기게 됩니다. 또 아래 파뭍힌 드라이아이스가 기화하면서 분출하는 일도 발생합니다. 이로 인해 독특한 연기 같은 지형이 형성됩니다.
하지만 그렇다고 해서 눈이 전혀 내리지 않는 것은 아닙니다. 2008년 나사의 피닉스 탐사선은 화성의 북극에서 1600km 정도 밖에 떨어지지 않은 고위도 지역에 착륙해 기후를 관측했습니다. 피닉스에 탑재된 화성 기후 사운더 기기 (Mars Climate Sounder instrument)는 인간의 눈으로는 보이지 않는 이산화탄소 눈의 존재를 확인했습니다.
여기서 재미있는 사실이 이산화탄소의 눈은 얼음의 눈과 달리 육각형 형태가 아닌 사각형 형태라는 것입니다. 따라서 화성의 드라이아이스 눈은 사실 사각형 형태로 떨어집니다. 단지 너무 작아서 사람 눈에는 보이지 않는 것 뿐입니다.
하지만 피닉스 탐사선이 확인한 가장 중요한 사실은 사람 머리카락 굵기보다 작은 사각형 눈이 아니라 아마도 지표 바로 아래를 파면 물의 얼음층이 존재한다는 점일 것입니다. 이는 미래 화성인이나 우주 식민지에 귀중한 물 공급원이 될 수 있습니다. 눈을 녹여 물로 사용하긴 힘들지만, 이렇게 어딘가에서 물을 구할 수 있다는 것은 아주 중요한 정보입니다.
참고
https://phys.org/news/2022-12-nasa-explores-winter-wonderland-mars.html
댓글
댓글 쓰기